专访TE副总裁艾伦·拜恩：5G时代下的传感、连接技术

时间：2019-08-17 14:40:07 来源：作者：网络

“5G落地需要经过长期的发展和实施，至于行业翘首以待的成熟商业模式或创新应用，则有赖大型OEM及初创公司共同发挥想象力进行探索。在此基础上还需移动运营商做出响应。”
近日，全球最大的传感器和连接器生产商之一TE Connectivity（以下简称TE）副总裁兼数据与终端设备事业部首席技术官Erin Byrne在上海接受专访。

Erin Byrne
当前，5G技术正在与大数据、物联网、云计算深度融合，助推医疗健康、智能汽车、智慧家居和工业互联网等领域的发展。据全球移动通信系统协会预测，到2025年，各大领域接入5G网络并实现互连的设备将达250亿台。这些将在5G时代施展拳脚的设备，不论是消费端的手机、AR/VR眼镜和无人驾驶汽车，还是5G天线、5G基站、云计算数据中心等基础设施，背后都需要传感与连接技术的支持。
所谓的传感与连接设备，指的是那些保障电力、信号和数据流动的电缆组件、电源连接器、振动传感器等。这些看似不起眼的小设备覆盖着5G通讯的整个过程。从信号发射到信号传输，凡是涉及到电力、信号和数据流动的地方大多都有传感与连接的需求。
由于身处产业链上游，大部分传感器与连接器制造商通常默默无闻，TE便是其中之一。2018财年，TE的全球销售额达140亿美元。这其中，有87%的营收来自于严苛环境的应用。微创手术设备、高速赛车、火星探测器、自动驾驶汽车、VR眼镜都曾装备TE的传感器和连接器。
全球范围内，从2018年开始，卡塔尔、阿联酋、芬兰、美国、澳大利亚、韩国、瑞士、英国等国相继开始5G商用的试水。2019年6月，工信部向中国移动、中国电信、中国联通、中国广播电视网络有限公司颁发了第一批5G营业许可证。
事实上，在此之前，中国移动、中国电信、中国联通三大运营商已在国内紧锣密鼓地布局，进行5G试验网络和基站建设。据《北京日报》报道，截止2019年2月，三大运营商已全部在北京开通5G基站，2019年底前能在北京五环区域内实现5G信号的全覆盖。6月25日，中国移动董事长杨杰在上海世界移动通信大会上表示，2019年，中国移动将在全国范围内建设超过5万个5G基站，在超过50个城市提供5G商用服务；2020年，在全国所有地级以上城市提供5G商用服务。
作为5G生态的一员，谈及各国入局5G的时机和前景，Erin Byrne表示，各国的5G部署才刚刚起步，无论是更广阔的应用范围，还是5G技术的发展，都需要漫长的过程。“在4G技术还很受欢迎的今天，5G落地需要经过长期的发展和实施。”
在5G部署方面，考虑到天线数量和信号集中程度，她认为相对于人口较少的国家来说，人口更加密集的国家更有优势。“要想利用好这个优势，中国可以首先在大城市部署5G系统，并基于5G网络积极开发如无人驾驶等新兴移动服务。”现阶段，TE在全球各地与客户合作，将结合各国的许可证发放情况助力客户推出5G产品。
在5G这个新战场，相比于下游尚处探索阶段的垂直行业和在入局阶段的移动运营商，为5G提供基础设施的上游传感器与连接器企业似乎已经准备好较为成熟的方案，正等待下游企业创造出具体的应用场景需求，以刺激产业发展。
对此，Erin Byrne表示，针对非独立组网（NSA）标准，TE现有的大部分产品都可以满足客户的应用需求；针对独立组网（SA）标准，考虑到需要安装如射频系统等新设备，“其发展程度取决于下游运营商的投资意愿”。
独立组网与非独立组网代表了两种不同的组网标准。Erin Byrne介绍，非独立组网除了要更新射频系统外，可以基于现有的通讯网络和设备进行发展。从长期来看，独立组网可能性能更好，但因为很多设备都需要替换，成本代价会更高。采用两者混合的组网设计方式，可以为运营商提供更多灵活性。
5G前所未有的传输速度对传感器与连接器提出了新的要求。Erin Byrne介绍，5G网络对传感和连接技术提出的第一个要求就是保证高可靠性。5G网络中，信号传输速度非常快，不能有任何差错。例如，比如在无人驾驶汽车上，不能出现信号中断或者数据缺失的情况。另一个要求是保证低延迟性。以远程手术为例，医生通过监控器远程观察和操作手术，如果不能实时向医生反馈手术的每一步操作效果，很可能导致手术失败。
为了充分发挥低延迟性、高可靠性的效能，5G需要用到一些不同的设备。这主要体现在射频系统的更新——从以往普通的天线设备，更新为MIMO大规模的多输入、多输出天线系统，后者可以实现设备之间每秒1GB的高速信号传输。MIMO的本质是一种无线复用技术，可在同一无线信道同时发射和接受多个数据信号。华为、中兴及Facebook已经展示过拥有多达96至129个天线的大规模MIMO系统。
TE数据与终端设备事业部工程总监陈家辉表示，移动运营商对MIMO设备提出了小型化、轻量化的要求，以便将设备集中安装在小型基站中，同时还要求MIMO设备具有良好的散热性能，能够在没有风扇的信号塔中高效地将系统产生的热量消散出去。陈家辉说，对于这些要求，“TE都可以提供相应的解决方案”。
Erin Byrne透露，公司目前正在开发有源天线系统和更新射频系统，涉及的工作包括ERFV射频组件的开发，MIMO系统中大量输入输出设备的小型化、多信道演进（从64信道扩展到128信道），以满足5G无线系统的高速率（每秒56Gbps至每秒112Gbps）和高带宽需求。